第九章 道路路面概述详解.ppt

第九章 道路路面概述 §9－1 对路面的使用要求 §9－2 路面结构组成与层次划分 §9－3 路面分级与分类 §9－4 路面设计内容、原则与理论 §9－5 路面行车荷载 §9－1对路面的使用要求 一、强度与刚度 二、稳定性 三、平整度 四、防滑性能 五、耐久能力 六、不透水性 七、环境质量要求（少沉性、噪声小） §9－2 路面结构组成与层次划分 一、面层： 强度、抗变形能力、水温稳定性、平整度和抗 滑性，耐久性。 二、基层： 强度和刚度，扩散荷载能力、水温稳定性。 三、垫层： 水稳定性和隔温性能。 注意每个层次的作用、特点、材料、常用结构 通常路面由基层及面层两部分组成，如图所示。如沪嘉高速公路某段路面结构厚为69cm，面层由5cm中粒式沥青混凝土（防滑面）、6cm粗粒式沥青混凝土组成；基层由8cm贯入式碎石、35cm粉煤式三渣、15cm砾石砂组成。 §9－3 路面分级与分类 一、路面分级 按面层类型的使用品质、材料组成、结构 强度及稳定性划分为四个等级： 高级路面、次高级路面、中级路面、低级 路面。 不同等级的路面特点不同。强度、耐久 性、平整度、建设投资、养护费用、运输成 本等。 二、路面分类 （一）按材料和施工方法分类 碎石类、结合料稳定类、沥青类、水泥 类、块料类 （二）按力学特性分类 柔性路面、刚性路面、半刚性路面 §9－4 路面设计内容、原则与理论 一、设计内容 1)原材料的选择； 2)混合料的配合比设计； 3)设计参数的测试和确定； 4)路面结构组合与厚度的确定； 5)路面方案的比选。 §9－4 路面设计内容、原则与理论 二、设计原则 1）路基路面综合设计； 2）因地制宜，合理选材； 3）便于施工，利于养护； 4）考虑分期施工，节省投资； 5）技术先进，经济合理，运行安全，环境协调。 三、设计理论 我国路面设计经过几十年的研究，现已建立了一 整套较成熟的路面设计模式（有理论法、经验法）。 1、柔性路面 柔性路面理论法设计是以弹性层状体系理论为基 础，结合路表容许回弹弯沉指标进行设计，城市道路 还应验算整体性层次的底面弯拉应力和面层的剪应 力。 2、刚性路面 刚性路面设计以半无限地基的弹性薄板理论 五基础，计算混凝土面板的板内应力，并以混凝 土面板的抗折疲劳强度为控制指标，确定面板厚 度。同时验算温度翘曲应力与一次行车荷载共同 作用下的综合应力不超过混凝土面板的抗折疲劳 强度。 §9－5 路面行车荷载 一、汽车轴型与荷载作用 行车荷载对路面的作用是随时间推延累计增加的，即荷载作用具有瞬时性和重复性，也就是说行车荷载对路面的作用主要取决于两方面：一是轴载重量大小，二是重复作用次数多少。 由于作用在路面的设计荷载千变万化，一般选用一种标准轴载作为设计车型。而设计车型的选用必须使该车型对路面作用的响应较大，同时又能反映设计的车辆水平。 重复作用次数多少是指一定时间内通过道路某一断面的车辆总数，来源于交通量的统计与预测，也和其横向分布情况有关。 二、路面设计的标准轴载 设计车型的问题涉及运输经济和路面设计的经济性两 个方面。国外目前有货车重型化、载客汽车小型化的趋 势。 对中国，由于市场经济的逐步建立，公路货运的经济 性为货运部门主要考虑的因素。因此，目前的公路路面设 计必须适应这一变化 。 目前各国的规定不完全一致。例如：中国10吨；美国 18000lbf（80.1KN）（1KN＝224.809lbf）单轴、 32000lbf（142.3KN）双轴；德国11吨；印尼5吨；黎巴嫩 14吨；联合国141个成员国的比例如下： 　　＜10吨　67.36％ 11.1～12吨　　5.44％ 　 10.1～11吨　11.56％ ＞12.1吨　15.64％ 标准轴载：我国路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载，以BZZ-100表示（低等级公路可取BZZ-60）。道路的动载问题按动载系数进行考虑。 主要参数：轴重100KN,单轮荷载25KN,轮胎接地压强0.7MPa,单轮传压面当量圆半径10.65cm。 标准轴载换算：不同汽车轴载与通行次数可以按照等效原则换算成标准轴载的作用次数（当量轴次）。同一种路面结构在不同轴载作用下，要达到相同的疲劳损坏程度。 当进行弯沉值设计及沥青面层层底拉应力验算时，凡 轴载大于25KN的各级轴载（包括车轮的前、后轴）Pi的作 用次数Ni均应按下式换算成标准轴载作用次数。 三、设计年限内设计车道上的标准轴载累计当量轴次 车辆在路面上行使时，轮迹的横向分布是不均匀的。 影响车轮轮迹横向分布规律的主要因素有车辆的类型、 主轮